Γιατί το σημείο βρασμού του νερού μεγαλύτερο από το υδρόθειο;
1. Δεσμός υδρογόνου:
* νερό: Τα μόρια του νερού εμφανίζουν ισχυρή δέσμευση υδρογόνου. Το εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο οξυγόνου προσελκύει ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και μερικές θετικές φορτίσεις στα άτομα υδρογόνου. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει ισχυρά διαμοριακά αξιοθέατα μεταξύ των μορίων του νερού, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου.
* υδρόθειο: Το σουλφίδιο του υδρογόνου έχει επίσης έναν πολικό ομοιοπολικό δεσμό, αλλά το θείο είναι λιγότερο ηλεκτροαρνητικό από το οξυγόνο. Η προκύπτουσα διπολική στιγμή είναι ασθενέστερη και η δέσμευση υδρογόνου μεταξύ των μορίων H₂S είναι πολύ ασθενέστερη από ό, τι στο νερό.
2. Μοριακό μέγεθος και σχήμα:
* νερό: Το νερό έχει ένα λυγισμένο μοριακό σχήμα λόγω των δύο μοναχικών ζευγών στο άτομο οξυγόνου. Αυτό το σχήμα επιτρέπει την αποτελεσματικότερη σύνδεση υδρογόνου.
* υδρόθειο: Το σουλφίδιο υδρογόνου έχει γραμμικό σχήμα, το οποίο περιορίζει τον αριθμό των δεσμών υδρογόνου που μπορεί να σχηματίσει.
3. Δυνάμεις Van der Waals:
* νερό: Ενώ είναι ασθενέστεροι από τους δεσμούς υδρογόνου, οι δυνάμεις van der Waals παίζουν επίσης ρόλο στη συγκράτηση των μορίων νερού μαζί.
* υδρόθειο: Το σουλφίδιο του υδρογόνου έχει μεγαλύτερο μοριακό μέγεθος από το νερό, το οποίο οδηγεί σε ελαφρώς ισχυρότερες δυνάμεις van der Waals. Ωστόσο, αυτές οι δυνάμεις εξακολουθούν να είναι πολύ πιο αδύναμες από τους δεσμούς υδρογόνου που υπάρχουν στο νερό.
Συνοπτικά:
Η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου στο νερό, που διευκολύνεται από την πολικότητα και το λυγισμένο σχήμα του, απαιτεί σημαντικά περισσότερη ενέργεια για να ξεπεραστεί σε σύγκριση με τις ασθενέστερες δυνάμεις που υπάρχουν στο υδρόθειο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το νερό να έχει πολύ υψηλότερο σημείο βρασμού.
